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LE STRAORDINARIE PROPRIETA DEGLI ENZIMI

…UNA BUONA DIGESTIONE SI BASA SU UN CORETTO FUNZIONAMENTO DELL’APPARATO DIGERENTE E, IN QUESTO SENSO, UN RUOLO FONDAMENTALE E’ GIOCATO DAGLI ENZIMI.

GLI ENZIMI – Cosa sono e loro effetti?

Gli enzimi sono particolari proteine che hanno la caratteristica di essere catalizzatori biologici, cioè hanno la capacità di abbattere l'energia di attivazione (Eatt) di una reazione, modificandone il cammino per far sì che un processo cineticamente lento, risulti più veloce. Il processo di catalisi indotto da un enzima (come da un qualsiasi altro catalizzatore positivo) consiste in un aumento della velocità di reazione e quindi in un più rapido raggiungimento dello stato di equilibrio termodinamico. Gli enzimi sono in genere altamente specifici: riconoscono solo uno o pochi substrati.

Ovunque vi sia vita, in animali o piante, gli enzimi sono al lavoro. Prendono parte a tutti i processi necessari a sostenere la vita: sintesi, trasporto, decomposizione, escrezione, disintossicazione e rifornimento di energia.

Gli enzimi svolgono funzioni molto importanti:

  • scompongono il cibo e sono le chiavi che il corpo usa per ricavare il nutrimento
  • favoriscono l’assorbimento e l’assimilazione dei principi naturali e dei cofattori essenziali, quali vitamine, minerali e oligoelementi, che si trovano negli alimenti.
  • supportano il sistema immunitario e sono vitali in tutti i processi
  • permettono che le funzioni metaboliche avvengano correttamente
  • distruggono le tossine nel corpo

QUALI SONO LE DIFFERENZE NELLA SOMMINISTRAZIONE DI UN ENZIMA ESTRATTO E DEL CEPPO INATTIVATO.

Un enzima estratto è un catalizzatore biologico prodotto attraverso processi di fermentazione o altre bioreazioni da specifici organismi, tale enzima è successivamente purificato ed estratto dall’organismo, attraverso la lisi cellulare se si tratta di enzima endogeno, e dal brodo di fermentazione attraverso diverse tecniche, la più comune è la cromatografia per affinità che prevede l’uso di una colonna cromatografica impaccata di un substrato con affinità di legame specifico per l’enzima di interesse. In questo passaggio l’enzima aderirà in modo specifico al substrato ancorato alla colonna, tutti gli altri componenti della miscela ( pareti cellulari, cofattori, DNA , RNA , macromolecole ) attraverseranno la colonna e ne usciranno intatti. Si procederà dunque alla eluizione della colonna per staccare l’enzima di interesse e recuperarlo in forma pura.

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Questa metodologia consente di ottenere un enzima attivo puro e di poterne modulare le quantità nel prodotto finito, assicurando una elevata standardizzazione del prodotto che non risente delle variabili associate all’uso di ceppi fermentati e inattivati.

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Nel caso in cui il prodotto finito sia però un mangime complementare e funzionale questa metodica consente l’ottenimento di un prodotto dalle caratteristiche molto diverse da quello ottenuto addizionando un ceppo inattivato.

L’uso di un ceppo inattivato per favorire l’apporto enzimatico prevede per prima cosa la fermentazione del ceppo desiderato, con particolare attenzione alle condizioni fermentative e alle componenti del terreno di fermentazione, queste variabili sono infatti studiate dettagliatamente sulla base delle vie metaboliche e produttive che si desidera attivare nel ceppo. A partire dallo studio della struttura tridimensionale dell’enzima si somministreranno specifiche molecole (ioni metallici e non) necessarie ad assicurare un corretto ripiegamento e di conseguenza, la massima capacità catalitica dell’enzima, inoltre, si somministreranno opportuni nutrienti e molecole d’induzione capaci di sbloccare la trascrizione dei geni che codificano per l’enzima di interesse, aumentando per induzione la quantità di enzima prodotto dall’organismo.

A questo punto si procede all’inattivazione del ceppo. Al termine di questo processo si ottiene una miscela complessa contenente tutte le componenti cellulari dell’organismo, pareti cellulari ricche in fosfolipidi, e molecole altamente energetiche, inoltre vi saranno anche tutti gli enzimi prodotti dal ceppo.

Questo trattamento permette di ottenere un prodotto finito contenente tutti gli enzimi necessari al catabolismo, tutti i cofattori e i coenzimi fondamentali al funzionamento enzimatico. Considerando l’uso di un mangime complementare, infatti, le funzioni sono molteplici e le reazioni cataboliche da catalizzare sono altamente connesse tra loro ed in stretta successione. La presenza nel mangime di un cluster enzimatico completo consente di catalizzare reazioni successive ottenendo la massima degradazione e catalisi della reazione in un processo del tutto analogo ad una via metabolica classica. Questo consente, con la somministrazione di un solo prodotto, di agire su diverse vie contemporaneamente e inoltre di ottenere la massima resa in termini di recupero energetico.

COSA SUCCEDE QUANDO SI HA UNA CARENZA DI ENZIMI?

Un’insufficiente produzione di enzimi potrebbe compromettere il funzionamento dell’organismo, portando in certi casi a danni strutturali gravi, riducendo la vitalità e compromettendo le funzioni di base.

QUALI SAREBBERO LE POSSIBILI RAGIONI PER MIGLIORARE LA FERMENTAZIONE RUMINALE TRAMITE UN APPORTO DI ENZIMI?

Ci si potrebbe aspettare che gli enzimi alterino l’utilizzo dei mangimi attraverso i loro effetti sul mangime stesso prima del consumo e/o attraverso i loro potenziamento della digestione nel rumine e/o nel tratto digestivo post-ruminale.

L’Aspergillus oryzae, gioca in questo contesto un ruolo chiave nel sistema digerente di tali animali, grazie alla produzione esogena di famiglie di enzimi idrolitici capaci di degradare i costituenti delle pareti cellulari delle piante quali lignina, cellulosa ed emicellulosa.

Gli effetti preconsuntivi degli enzimi possono essere semplici come il rilascio di carboidrati solubili o complessi come la rimozione delle barriere strutturali che limitano la digestione microbica dei mangimi nel rumine.

All’interno del rumine, gli enzimi potrebbero agire direttamente sul mangime o stimolare indirettamente l’attività digestiva attraverso l’effetto sinergico con i microorganismi ruminali.

La capacità di attecchire sulla superficie degli alimenti e di iniziare la degradazione prima che entri in azione la normale funzione digestiva, è una delle peculiarità del Aspergillus Oryzae. In questo modo vengono scoperti i siti d’attacco per gli altri microorganismi e per gli enzimi sia microbici sia pancreatici. Inoltre, questi enzimi possono rimanere attivi nel tratto digerente inferiore, contribuendo alla digestione post-ruminale delle fibre o potrebbero indirettamente migliorare l’assorbimento dei nutrienti nel tratto inferiore, riducendo la viscosità della digestione intestinale.

Per di più, gli enzimi prodotti da A.Oryzae (β-glucanasi, amilasi), aumentando la digeribilità dei carboidrati complessi della dieta, tolgono nutrienti ai patogeni, compromettendone così la proliferazione. I microrganismi patogeni difatti, proliferano soprattutto sui carboidrati indigeriti a livello intestinale.

La biomassa di fermentazione con Aspergillus oryzae viene somministrata agli animali per promuovere le risposte desiderate, come:

  • aumento di peso
  • produzione di latte
  • digeribilità del tratto totale dei componenti del mangime.

 Indubbiamente, il modo di agire degli enzimi esogeni nei ruminanti è estremamente complesso.

Analizzando i risultati ottenuti nelle prove sperimentali, è possibile affermare che l’integrazione di questa biomassa ad azione enzimatica nell’alimentazione degli animali da reddito, è in grado non solo di modificare in maniera significativa i principali parametri di crescita degli stessi e la qualità dei prodotti destinati al consumatore, ma anche di migliorare le condizioni generali di benessere e influenzare positivamente l’equilibrio intestinale degli stessi. 

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